Los muones interactúan con la interacción electromagnética y débil. Son ~200 veces más pesados que los electrones. En este enlace se discute el comportamiento de las partículas cargadas con la materia. En general, las partículas cargadas pesadas atraviesan la materia con interacciones electromagnéticas que ionizan el medio. Los electrones, además, pierden mucha energía con el bremsstrahlung debido a su pequeña masa.
Así, los electrones se detendrán en los calorímetros electromagnéticos diseñados para que los rayos gamma y los electrones se detengan. Los hadrones, protones y neutrones, se detendrán en el calorímetro hadrónico porque están diseñados para aprovechar sus fuertes interacciones con los núcleos. Los muones sólo interactúan débilmente, por lo que sólo dejan una huella en los calorímetros. Necesitan mucha más materia para poder ser detectados, por eliminación de las otras partículas.
Aquí hay una imagen del detector CMS:
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La ilustración anterior es un corte del detector CMS desde el punto de colisión hasta el perímetro, como se muestra en la esquina inferior izquierda. Las diferentes líneas curvas de colores representan las trayectorias que podría seguir una partícula, por ejemplo, la línea roja representa un electrón.
Los muones son la línea azul. Cualquier partícula cargada que no interactúe en los calorímetros se identifica como muón, saliendo del detector sin interactuar salvo por ionización. El gran yugo de retorno necesario para el campo magnético del detector se aprovecha para determinar que realmente esta partícula cargada es una que no interactúa, intercalando detectores de seguimiento de muones para que la pista pueda ajustarse también para la determinación del momento.
